一种液化天然气的合成工艺的制作方法

本发明涉及天然气制备技术领域，尤其涉及一种液化天然气的合成工艺。

背景技术：

液化天然气(liquefiednaturalgas，也称lng)的主要成分为甲烷，其制备方法通常是通过天然气经过一系列净化工序，如脱碳、脱水后，降温冷却至一定温度之后由气态变成液态，得到了lng，经过液化之后的天然气体积缩小625倍，便于存储和运输。

我国的焦炭产量巨大，产生了大量的焦炉煤气，焦炉煤气含有较多可燃成分，具有很大的利用价值，如何合理的利用焦炉煤气备受人们关注。利用焦炉煤气甲烷化制lng工艺获得了清洁能源的同时处理了大量的焦炉煤气，因此备受焦化行业的关注。利用焦炉煤气制lng的其中一种方法为直接分离，另一种方法为甲烷化，直接分离法能耗较高，分离效果不佳，因此甲烷化为比较理想的焦炉煤气制得lng的工艺方法。

随着人们对天然气的需求越来越大，我国目前的天然气产区与消费区严重分离的现状促使我们不得不加快煤制天然气项目建设的脚步，即以焦炉煤气为原料通过一系列工序来生产天然气。煤制天然气项目流程为来自焦化厂的焦炉煤气经低温脱除曝吩、苯等杂质，氧化锌脱除含硫化合物后得到净化气，净化气进行甲烷化反应后生成富甲烷气，进行深冷液化分离后可以得到更便于运输和储存的液化天然气，满足人们的日常需求。

经过深度净化后的混合气主要成分有一氧化碳、二氧化碳、氢气等，将其通入甲烷化反应器，在催化剂的催化作用下，一氧化碳、二氧化碳与氢气反应生成甲烷，在反应器内发生的反应均是强放热反应，因此极易出现局部高温问题。从实际生产过程中己获得的经验来说，甲烷化反应器内催化剂失活主要有两种原因:第一是催化剂中毒，导致其中毒的主要物质是含硫化合物；第二是催化剂床层的温度过高，超过了催化剂的失活温度，引起催化剂的失活。现有技术中的液化天然气的合成效率不稳定，降低制备效率。

技术实现要素：

为此，本发明提供一种液化天然气的合成工艺，以解决现有技术中不能够通过甲烷反应过程中的温度因素对甲烷化反应器内湿度进行调整，以改变甲烷反应速度的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种液化天然气的合成工艺，包括：将净化后的混合气通过第一进气口通入甲烷化反应器内；

在所述甲烷化反应器内设置有催化剂床层，所述混合气在所述催化剂床层上设置的催化剂的作用下混合气中的一氧化碳、二氧化碳与氢气反应生成甲烷；

所述甲烷化反应器上还设置有出气口，用以将所述甲烷由所述出气口排出至存储罐内；

在所述甲烷化反应器内设置有湿度检测器，用以检测所述甲烷化反应器内的实时湿度w；

在所述甲烷化反应器上还设置有催化剂入口，用以将催化剂由所述催化剂入口加入至所述催化剂床层上，在所述催化剂入口设置有电磁阀，用以控制所述催化剂进入所述甲烷化反应器内的速度；

设置在所述甲烷化反应器外的中控单元，分别与所述湿度检测器和电磁阀无线连接，所述中控单元根据所述湿度检测器检测到的实时湿度调整所述电磁阀的开合度，以控制所述催化剂的质量，以满足所述混合气生成甲烷的速度；

所述中控单元内设置有湿度矩阵w(w1,w2,w3,w4)和电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5),通过实时湿度信息调整电磁阀开合度；

所述甲烷化反应器还设置有温度检测装置，用以对所述甲烷化反应器的温度t进行检测检测，在所述中控单元内还设置有标准反应温度t0，所述温度检测计与所述中控单元无线连接，用以将所述温度检测计的温度传输给所述中控单元，所述中控单元内还设置有正向补偿系数a1和反向补偿系数a2；

根据所述甲烷化反应器内的温度和所述标准反应温度t0的比较结果，利用正向补偿系数a1和反向补偿系数a2对所述湿度矩阵w(w1,w2,w3,w4)中的参数进行补偿；

在反应过程中,所述中控单元根据催化剂的质量对电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的参数进行补偿。

进一步地,所述中控单元内设置有湿度矩阵w(w1,w2,w3,w4)和电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5),其中w1表示第一湿度,w2表示第二湿度,w3表示第三湿度,w4表示第四湿度,且w1<w2<w3<w4,k1为第一开合度,k2为第二开合度,k3为第三开合度,k4为第四开合度,k5为第五开合度；

在反应过程中,若实时湿度w<第一湿度w1,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第一开合度k1作为所述电磁阀的开合度；

若第一湿度w1≤实时湿度w<第二湿度w2,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第二开合度k2作为所述电磁阀的开合度；

若第二湿度w2≤实时湿度w<第三湿度w3,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第三开合度k3作为所述电磁阀的开合度；

若第三湿度w3≤实时湿度w<第四湿度w4,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第四开合度k4作为所述电磁阀的开合度；

若实时湿度w≥第四湿度w4,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第五开合度k5作为所述电磁阀的开合度。

进一步地,当所述甲烷化反应器内的温度t高于所述标准反应温度t0时，所述中控单元根据所述正向补偿系数a1对所述湿度矩阵w(w1,w2,w3,w4)中的参数进行补偿，经过正向补偿后的湿度矩阵w′(a1×w1 w1,a1×w2 w2,a1×w3 w3,a1×w4 w4)；

当所述甲烷化反应器内的温度低于所述标准反应温度t0时，所述中控单元根据所述反向补偿系数a2对所述湿度矩阵w(w1,w2,w3,w4)中的参数进行反向补偿，经过反向补偿后的湿度矩阵w′(w1-a2×w1,w2-a2×w2,w3–a2×w3,w4-a2×w4)；

当所述甲烷化反应器内的温度等于所述标准反应温度t0时，采用所述湿度矩阵w(w1,w2,w3,w4)中的参数与所述甲烷化反应器内的实时湿度w进行比较。

进一步地,在所述催化剂床层上设置有应变片，用以检测所述催化剂的质量，所述中控单元内设置有质量矩阵m(m1,m2,m3,m4,m5)和开合度补偿矩阵c(c1,c2,c3,c4,c5)，,其中m1表示催化剂的第一质量,m2表示催化剂的第二质量,m3表示催化剂的第三质量,m4表示催化剂的第四质量,m5表示催化剂的第五质量；c1表示第一补偿系数,c2表示第二补偿系数,c3表示第三补偿系数,c4表示第四补偿系数,c5表示第五补偿系数，若所述催化剂的质量为第一质量m1,则采用第一补偿系数c1对电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第一开合度k1进行补偿；

若所述催化剂的质量为第二质量m1,则采用第二补偿系数c2对电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第二开合度k2进行补偿；

若所述催化剂的质量为第三质量m3,则采用第三补偿系数c3对电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第三开合度k3进行补偿；

若所述催化剂的质量为第四质量m4,则采用第四补偿系数c4对电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第四开合度k4进行补偿；

若所述催化剂的质量为第五质量m5,则采用第五补偿系数c5对电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第五开合度k5进行补偿。

进一步地,当所述甲烷化反应器内的温度t高于所述标准反应温度t0时，所述正向补偿系数a1＝(t-t0)/t0；

当所述甲烷化反应器内的温度低于所述标准反应温度t0时，所述反向补偿系数a2＝(t0-t)/t0。

进一步地,所述中控单元还设置有温度误差矩阵δt(δt1，δt2)，其中δt1表示第一误差标准，δt2表示第二误差标准，且δt1<δt2，在合成过程中，若所述甲烷化反应器内的温度t高于所述标准反应温度t0时且t-t0<第一误差标准时，采用正向补偿系数a1进行补偿；

当所述甲烷化反应器内的温度t高于所述标准反应温度t0时且第一误差标准<t-t0<第二误差标准时，采用新的正向补偿系数a1′进行补偿，a1′＝0.95×a1；

当所述甲烷化反应器内的温度t高于所述标准反应温度t0时且t-t0≥第二误差标准时，采用新的正向补偿系数a1″进行补偿，a1″＝0.9×a1。

进一步地,在合成过程中，若所述甲烷化反应器内的温度t低于所述标准反应温度t0时且t0-t<第一误差标准时，采用反向补偿系数a2进行补偿；

当所述甲烷化反应器内的温度t低于所述标准反应温度t0时且第一误差标准<t0-t<第二误差标准时，采用新的正向补偿系数a2′进行补偿，a2′＝1.05×a2；

当所述甲烷化反应器内的温度t低于所述标准反应温度t0时且t0-t≥第二误差标准时，采用新的正向补偿系数a2″进行补偿，a2″＝1.1×a2。

进一步地,所述温度检测装置包括有三个温度检测计，分别为第一温度检测计、第二温度检测计和第三温度检测计，其设置在所述甲烷化反应器的纵向方向上的第一位置处、第二位置处和第三位置处，所述第一位置位于所述甲烷化反应器的第一进气口的下侧；所述第三位置位于所述出气口的上侧；所述第二位置位于所述第一位置和所述第二位置之间，所述第一温度检测计用于检测所述第一位置处的温度t1，所述第二温度检测计用于检测所述第二位置处的温度t2，所述第三温度检测计用于检测所述第三位置处的温度t3；

在反应过程中，在所述中控单元内还设置有温度标准矩阵t00(t10,t20,t30),其中t10表示第一位置处的标准温度,t20表示第二位置处的标准温度,t30表示第三位置处的标准温度，

若所述第一温度检测计检测到的温度t1≥第一位置处的标准温度t10，则对甲烷化反应器内的检测温度进行修正，修正后的温度为t1′＝δt1/δt2×t1；

若所述第二温度检测计检测到的温度t2≥第二位置处的标准温度t20，则对甲烷化反应器内的检测温度进行修正，修正后的温度为t2′＝δt1/δt2×t2；

若所述第三温度检测计检测到的温度t3≥第三位置处的标准温度t30，则对甲烷化反应器内的检测温度进行修正，修正后的温度为t3′＝δt1/δt2×t3；

若所述第一温度检测计检测到的温度t1<第一位置处的标准温度t10，则对甲烷化反应器内的检测温度进行修正，修正后的温度为t1″＝a2/a1×t1；

若所述第二温度检测计检测到的温度t2<第二位置处的标准温度t20，则对甲烷化反应器内的检测温度进行修正，修正后的温度为t2″＝a2′/a1′×t2；

若所述第三温度检测计检测到的温度t3<第三位置处的标准温度t30，则对甲烷化反应器内的检测温度进行修正，修正后的温度为t3″＝a2″/a1″×t3。

进一步地,所述第一补偿系数c1＝w1/w2；

所述第二补偿系数c2＝w2/w3；

所述第三补偿系数c3＝w3/w4

所述第四补偿系数c4＝w1/w2 w2/w3；

所述第五补偿系数c5＝w1/w2 w2/w3 w3/w4。

进一步地,所述标准反应温度t0＝(t1 t2 t3)/3。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过对甲烷化反应器内的湿度进行实时检测，根据检测到的湿度值对电磁阀的开合度进行调节，以实现对甲烷合成率的控制，以实现对合成过程的精准控制。

尤其，能够通过甲烷合成过程中的温度因素对甲烷化反应器内湿度进行调整，以改变甲烷反应速度，同时，通过调整电磁阀的开合度调整甲烷化反应器内催化剂的质量,进而提高甲烷的合成效率,通过对甲烷化反应器内的温度、湿度以及催化剂质量的控制,实现对合成工艺的精准控制,提高合成速度。

尤其，通过设置的湿度矩阵w和电磁阀开合度矩阵k对液化天然气的合成过程进行控制,进一步提高甲烷的合成效率。具体而言，当湿度较低时，可以提高开合度，实现催化剂的快速进入，加快反应效率，以提高甲烷化反应器的湿度，若当湿度较高时，可以降低开合度，降低催化剂的加入速度，实现催化剂的缓慢进入，降低反应效率，以使甲烷化反应器的湿度处在一个合适的范围内，实现对甲烷化反应器内天然气合成过程中有效控制。

尤其，本发明通过设置正向补偿系数a1和反向补偿系数a2对所述湿度矩阵w(w1,w2,w3,w4)中的参数进行补偿，以适应甲烷化反应器中温度的变化，实现对反应过程的精确控制，进而提高液化天然气的合成效率。

尤其，在反应温度较高时，利用正向补偿系数a1对湿度矩阵w中的参数进行补偿，由于在温度较高，会加快蒸发速度，提高反应器内的湿度，因此采用正向补偿，符合实际需要，反之，当温度较低时，低于标准反应温度t0，蒸发效率下降，反应器内的湿度会有所下降，因此利用反向补偿系数a2对所述湿度矩阵w中的参数进行反向补偿，使得湿度矩阵内的参数符合反应过程需要，实现对反应过程中精准控制。

尤其，根据湿度进行各个补偿参数的界定，使得对于开合度矩阵的补偿更为精确，实现对合成过程中参数的精确选择，使得比较结果更为精准，便于提高液化天然气的合成效率。

尤其，在反应过程中，由于甲烷化反应器内的温度并不均匀，为了取得一个合适的温度，在本发明实施例中通过设置三个温度检测计，实现对反应器内反应温度的精准测量，便于在适合的温度下进行合成反应，提高天然气合成效率。

附图说明

图1为本发明实施例中液化天然气的合成装置中的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的液化天然气成合成工艺的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，本发明实施例提供的液化天然气的合成工艺主要是在甲烷化反应器10中进行的，在对混合气进行甲烷化之后得到甲烷，然后对甲烷液化后存储得到液化天然气，实现对液化天然气的存储和运输，在本发明实施例中，甲烷化反应器10包括第一进气口101和出气口102，将净化后的混合气通过第一进气口101通入甲烷化反应器10内；在所述甲烷化反应器10内设置有催化剂床层，所述混合气在所述催化剂床层上设置的催化剂的作用下混合气中的一氧化碳、二氧化碳与氢气反应生成甲烷；在所述催化剂床层上设置有应变片106，用以检测所述催化剂的质量，所述甲烷化反应器上还设置有出气口，用以将所述甲烷由所述出气口排出至存储罐内；在所述甲烷化反应器10内设置有湿度检测器105，用以检测所述甲烷化反应器内的实时湿度w；在所述甲烷化反应器上还设置有催化剂入口，用以将催化剂由所述催化剂入口103加入至所述催化剂床层上，在所述催化剂入口设置有电磁阀104，用以控制所述催化剂进入所述甲烷化反应器内的速度；所述甲烷化反应器10还设置有温度检测装置，用以对所述甲烷化反应器的温度t进行检测检测，本发明实施例中的温度检测装置包括第一温度检测计107、第二温度检测计108和第三温度检测计109，设置在所述甲烷化反应器10外的中控单元(图中未示出)，分别与所述湿度检测器和电磁阀无线连接，所述中控单元根据所述湿度检测器105检测到的实时湿度调整所述电磁阀的开合度，以控制所述催化剂的质量，以满足所述混合气生成甲烷的速度。

具体而言，本发明实施例中的混合气包括一氧化碳、二氧化碳和氢气，催化剂床层上设置的催化剂为镍催化剂，催化剂床层设置在所述甲烷化反应器10内中间位置处,在实际反应过程中,混合气在催化剂的作用下生成甲烷和水,随着反应的进行,甲烷化反应器10内的湿度是在不断变化的,因此根据湿度检测器105的实时湿度就可以判定反应程度,进而改变甲烷的生成效率,中控单元根据所述湿度检测器105检测到的实时湿度调整所述电磁阀的开合度，以控制所述催化剂的质量，以满足所述混合气生成甲烷的速度,电磁阀的开合度越大,则催化剂的量越多,混合气随着催化剂的增多,催化效率更高,甲烷的生成效率也越高,制备得到的甲烷更多,若是电磁阀的开合度越小,则催化剂的加入量则越小,混合气在反应过程中就会出现反应不完全的情形,致使甲烷的生成效率低。

具体而言，本发明实施例提供的液化天然气的合成工艺通过对甲烷化反应器内的湿度进行实时检测，根据检测到的湿度值对电磁阀的开合度进行调节，以实现对甲烷合成率的控制，以实现对合成过程的精准控制。

具体而言，所述中控单元内设置有湿度矩阵w(w1,w2,w3,w4)和电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5),其中w1表示第一湿度,w2表示第二湿度,w3表示第三湿度,w4表示第四湿度,且w1<w2<w3<w4,k1为第一开合度,k2为第二开合度,k3为第三开合度,k4为第四开合度,k5为第五开合度；

在反应过程中,若实时湿度w<第一湿度w1,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第一开合度k1作为所述电磁阀的开合度；

若第一湿度w1≤实时湿度w<第二湿度w2,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第二开合度k2作为所述电磁阀的开合度；

若第二湿度w2≤实时湿度w<第三湿度w3,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第三开合度k3作为所述电磁阀的开合度；

若第三湿度w3≤实时湿度w<第四湿度w4,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第四开合度k4作为所述电磁阀的开合度；

若实时湿度w≥第四湿度w4,则所述中控单元选择电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第五开合度k5作为所述电磁阀的开合度。

具体而言，本发明实施例通过设置的湿度矩阵w和电磁阀开合度矩阵k对液化天然气的合成过程进行控制,进一步提高甲烷的合成效率。具体而言，当湿度较低时，可以提高开合度，实现催化剂的快速进入，加快反应效率，以提高甲烷化反应器的湿度，若当湿度较高时，可以降低开合度，降低催化剂的加入速度，实现催化剂的缓慢进入，降低反应效率，以使甲烷化反应器的湿度处在一个合适的范围内，实现对甲烷化反应器内天然气合成过程中有效控制。

具体而言，所述甲烷化反应器还设置有温度检测装置，用以对所述甲烷化反应器的温度t进行检测检测，在所述中控单元内还设置有标准反应温度t0，所述温度检测计与所述中控单元无线连接，用以将所述温度检测计的温度传输给所述中控单元，所述中控单元内还设置有正向补偿系数a1和反向补偿系数a2；

根据所述甲烷化反应器内的温度和所述标准反应温度t0的比较结果，利用正向补偿系数a1和反向补偿系数a2对所述湿度矩阵w(w1,w2,w3,w4)中的参数进行补偿。

具体而言，本发明实施例通过设置正向补偿系数a1和反向补偿系数a2对所述湿度矩阵w(w1,w2,w3,w4)中的参数进行补偿，以适应甲烷化反应器中温度的变化，实现对反应过程的精确控制，进而提高液化天然气的合成效率。

具体而言，当所述甲烷化反应器内的温度t高于所述标准反应温度t0时，所述中控单元根据所述正向补偿系数a1对所述湿度矩阵w(w1,w2,w3,w4)中的参数进行补偿，经过正向补偿后的湿度矩阵w′(a1×w1 w1,a1×w2 w2,a1×w3 w3,a1×w4 w4)；

当所述甲烷化反应器内的温度低于所述标准反应温度t0时，所述中控单元根据所述反向补偿系数a2对所述湿度矩阵w(w1,w2,w3,w4)中的参数进行反向补偿，经过反向补偿后的湿度矩阵w′(w1-a2×w1,w2-a2×w2,w3–a2×w3,w4-a2×w4)；

当所述甲烷化反应器内的温度等于所述标准反应温度t0时，采用所述湿度矩阵w(w1,w2,w3,w4)中的参数与所述甲烷化反应器内的实时湿度w进行比较。

具体而言，在反应温度较高时，利用正向补偿系数a1对湿度矩阵w中的参数进行补偿，由于在温度较高，会加快蒸发速度，提高反应器内的湿度，因此采用正向补偿，符合实际需要，反之，当温度较低时，低于标准反应温度t0，蒸发效率下降，反应器内的湿度会有所下降，因此利用反向补偿系数a2对所述湿度矩阵w中的参数进行反向补偿，使得湿度矩阵内的参数符合反应过程需要，实现对反应过程中精准控制。

具体而言，在所述催化剂床层上设置有应变片，用以检测所述催化剂的质量，所述中控单元内设置有质量矩阵m(m1,m2,m3,m4,m5)和开合度补偿矩阵c(c1,c2,c3,c4,c5),其中m1表示催化剂的第一质量,m2表示催化剂的第二质量,m3表示催化剂的第三质量,m4表示催化剂的第四质量,m5表示催化剂的第五质量；c1表示第一补偿系数,c2表示第二补偿系数,c3表示第三补偿系数,c4表示第四补偿系数,c5表示第五补偿系数；

在反应过程中,所述中控单元根据催化剂的质量对电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的参数进行补偿。

具体而言，通过设置应变片对催化剂的质量进行检测，在实际反应过程中，若是催化剂的量增多，那么反应速率会加快，对应的要求开合度就要进行适应性调整以满足催化剂的质量，本发明实施例通过设置开合度补偿矩阵c(c1,c2,c3,c4,c5)对电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的参数进行补偿，以适应在反应过程中对催化剂质量的需要，在实际反应过程中，若是想增加质量，可以增加投入速度，还可以调节阀门的开合度，而采用对开合度进行补偿的方式，使得催化剂在反应器内的质量更符合反应需要，使得天然气的合成始终处于最佳状态，实现反应过程的实时优化，有效提高反应效率。

具体而言，若所述催化剂的质量为第一质量m1,则采用第一补偿系数c1对电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第一开合度k1进行补偿；

若所述催化剂的质量为第二质量m1,则采用第二补偿系数c2对电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第二开合度k2进行补偿；

若所述催化剂的质量为第三质量m3,则采用第三补偿系数c3对电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第三开合度k3进行补偿；

若所述催化剂的质量为第四质量m4,则采用第四补偿系数c4对电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第四开合度k4进行补偿；

若所述催化剂的质量为第五质量m5,则采用第五补偿系数c5对电磁阀开合度矩阵k(k1,k2,k3,k4,k5)中的第五开合度k5进行补偿。

具体而言，本发明实施例通过对催化剂和开合度矩阵中的参数建立一一对应关系，使得开合度的调节更为智能，进一步将合成过程中对催化剂的需要量建立精准的联系，使得液化天然气的合成过程更为精准，提高合成效率，使得在较短的时间内实现甲烷的合成，进一步提高液化天然气的合成效率。

具体而言，当所述甲烷化反应器内的温度t高于所述标准反应温度t0时，所述正向补偿系数a1＝(t-t0)/t0；

当所述甲烷化反应器内的温度低于所述标准反应温度t0时，所述反向补偿系数a2＝(t0-t)/t0。

具体而言，根据温度进行正向系数和反向系数的界定，使得对于湿度矩阵的补偿更为精确，实现对合成过程中参数的精确选择，使得比较结果更为精准，便于提高液化天然气的合成效率。

具体而言，所述中控单元还设置有温度误差矩阵δt(δt1，δt2)，其中δt1表示第一误差标准，δt2表示第二误差标准，且δt1<δt2，在合成过程中，若所述甲烷化反应器内的温度t高于所述标准反应温度t0时且t-t0<第一误差标准时，采用正向补偿系数a1进行补偿；

当所述甲烷化反应器内的温度t高于所述标准反应温度t0时且第一误差标准<t-t0<第二误差标准时，采用新的正向补偿系数a1′进行补偿，a1′＝0.95×a1；

当所述甲烷化反应器内的温度t高于所述标准反应温度t0时且t-t0≥第二误差标准时，采用新的正向补偿系数a1″进行补偿，a1″＝0.9×a1。

具体而言，通过设置温度误差矩阵δt实现对甲烷化反应器内的温度的比较，并根据比较结果进行修正，实现对检测结果的精准修正，有效避免在反应过程中温度误差的大小确定不同的修正方案，使得对于温度检测的结果更为准确，并且在不同的温度下，甲烷化反应器内的合成速度是不同的，对催化剂的催化效果也有一定影响，进一步提高液化天然气的合成效率。

具体而言，在合成过程中，若所述甲烷化反应器内的温度t低于所述标准反应温度t0时且t0-t<第一误差标准时，采用反向补偿系数a2进行补偿；

当所述甲烷化反应器内的温度t低于所述标准反应温度t0时且第一误差标准<t0-t<第二误差标准时，采用新的正向补偿系数a2′进行补偿，a2′＝1.05×a2；

当所述甲烷化反应器内的温度t低于所述标准反应温度t0时且t0-t≥第二误差标准时，采用新的正向补偿系数a2″进行补偿，a2″＝1.1×a2。

具体而言，在合成过程中，若所述甲烷化反应器内的温度t低于所述标准反应温度t0时也需要对温度进行补偿，并且不同的误差范围也会采用不同的补偿方案，实现对温度的精准检测，便于根据检测结果进行后续的合成操作，提高液化天然气的合成速度。

具体而言，所述第一补偿系数c1＝w1/w2；

所述第二补偿系数c2＝w2/w3；

所述第三补偿系数c3＝w3/w4

所述第四补偿系数c4＝w1/w2 w2/w3；

所述第五补偿系数c5＝w1/w2 w2/w3 w3/w4。

具体而言，根据湿度进行各个补偿参数的界定，使得对于开合度矩阵的补偿更为精确，实现对合成过程中参数的精确选择，使得比较结果更为精准，便于提高液化天然气的合成效率。

具体而言，所述温度检测计包括有三个，分别为第一温度检测计、第二温度检测计和第三温度检测计，其设置在所述甲烷化反应器的纵向方向上的第一位置处、第二位置处和第三位置处，所述第一位置位于所述甲烷化反应器的第一进气口的下侧；所述第三位置位于所述出气口的上侧；所述第二位置位于所述第一位置和所述第二位置之间，所述第一温度检测计用于检测所述第一位置处的温度t1，所述第二温度检测计用于检测所述第二位置处的温度t2，所述第三温度检测计用于检测所述第三位置处的温度t3；在反应过程中，在所述中控单元内还设置有温度标准矩阵t00(t10,t20,t30),其中t10表示第一位置处的标准温度,t20表示第二位置处的标准温度,t30表示第三位置处的标准温度，

若所述第一温度检测计检测到的温度t1≥第一位置处的标准温度t10，则对甲烷化反应器内的检测温度进行修正，修正后的温度为t1′＝δt1/δt2×t1；

若所述第二温度检测计检测到的温度t2≥第二位置处的标准温度t20，则对甲烷化反应器内的检测温度进行修正，修正后的温度为t2′＝δt1/δt2×t2；

若所述第三温度检测计检测到的温度t3≥第三位置处的标准温度t30，则对甲烷化反应器内的检测温度进行修正，修正后的温度为t3′＝δt1/δt2×t3；

若所述第一温度检测计检测到的温度t1<第一位置处的标准温度t10，则对甲烷化反应器内的检测温度进行修正，修正后的温度为t1″＝a2/a1×t1；

若所述第二温度检测计检测到的温度t2<第二位置处的标准温度t20，则对甲烷化反应器内的检测温度进行修正，修正后的温度为t2″＝a2′/a1′×t2；

若所述第三温度检测计检测到的温度t3<第三位置处的标准温度t30，则对甲烷化反应器内的检测温度进行修正，修正后的温度为t3″＝a2″/a1″×t3。

具体而言，通过设置的温度标准矩阵t00(t10,t20,t30)限定第一温度检测计、第二温度检测计和第三温度检测计进行修正，以实现对第一温度检测计、第二温度检测计和第三温度检测计的精准修正，以有效避免其他因素对温度检测的影响，并且对不同位置处的温度检测计在不同情形下所采用的修正系数是不同的，使得最后进行比较的温度更符合实际合成温度，在该温度下对催化剂的进入速度的控制以及湿度的控制也更为精准，进一步提高甲烷的合成效率，提高反应速度。

具体而言，在反应过程中，由于甲烷化反应器内的温度并不均匀，为了取得一个合适的温度，在本发明实施例中通过设置三个温度检测计，实现对反应器内反应温度的精准测量，便于在适合的温度下进行合成反应，提高天然气合成效率。

具体而言，所述标准反应温度t0＝(t1 t2 t3)/3。

具体而言，通过将三个温度检测计的温度均值作为标准反应温度，使得对于温度的控制更符合实际需要，使得根据温度比较结果进行的调节更为客观准确，进而进一步提高天然气的合成效率。

具体而言，如图2所示，本发明实施例提供的液化天然气的合成工艺包括：

s100：将净化后的混合气通过第一进气口通入甲烷化反应器内；

s200：在所述甲烷化反应器内设置有催化剂床层，所述混合气在所述催化剂床层上设置的催化剂的作用下混合气中的一氧化碳、二氧化碳与氢气反应生成甲烷；

s300：所述甲烷化反应器上还设置有出气口，用以将所述甲烷由所述出气口排出至存储罐内；

s400：在所述甲烷化反应器内设置有湿度检测器，用以检测所述甲烷化反应器内的实时湿度w；

s500：在所述甲烷化反应器上还设置有催化剂入口，用以将催化剂由所述催化剂入口加入至所述催化剂床层上，在所述催化剂入口设置有电磁阀，用以控制所述催化剂进入所述甲烷化反应器内的速度；

s600：设置在所述甲烷化反应器外的中控单元，分别与所述湿度检测器和电磁阀无线连接，所述中控单元根据所述湿度检测器检测到的实时湿度调整所述电磁阀的开合度，以控制所述催化剂的质量，以满足所述混合气生成甲烷的速度。

具体而言，本发明实施例提供的液化天然气的合成工艺通过对甲烷化反应器内的湿度进行实时检测，根据检测到的湿度值对电磁阀的开合度进行调节，以实现对甲烷合成率的控制，以实现对合成过程的精准控制。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。